[产品]书籍-《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 w ~"%&SNN  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 )*R';/zaI  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 {2QP6XsJ  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 Q^=0p0  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 x4MTE?hT  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 j6};K ~N`  
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目 录 ,jtaTG.
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1 入门指南 4 ,L.V>Ae  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 y<wd~!>Ubu  
1.2 OptiBPM简介 5 xX9snSGz  
1.3 光波导介绍 8 *z#du*f[  
1.4 快速入门 8 FC~%G&K/q^  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 e2K9CE.O  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 |lZJt  
2.2 定义布局设置 29 [clwmx  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 >4-9 @i0FV  
2.4 插入input plane 35 -rjQ^ze  
2.5 运行模拟 39 eX lJ=S
}  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 q9PjQ%  
3 创建一个单弯曲器件 44 s[dIWYs#  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 QSn18V>{  
3.2 定义布局设置 45 ASrRMH[  
3.3 创建一个弧形波导 46 {]Cn@.TPD  
3.4 插入入射面 49 BjsTHS&  
3.5 选择输出数据文件 53 C(h Td%  
3.6 运行模拟 54 +A^|aQ  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 GD'Z"rhI  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 c53:E'g  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 EaHJl  
4.2 定义布局设置 61 $uJc/  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 6$f\#TR  
4.4 插入输入面 62 Jw&Fox7p  
4.5 运行模拟 63 Bd)Cijr  
4.6 预览最大值 65 `W" ;4A  
4.7 绘制波导 69 ~iQBgd@D^  
4.8 指定输出波导的路径 69 ~b!la  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 :vx<m_  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 [~
RO9=;L  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 &l!T2PX!  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 %;R&cSZ  
5.1 定义波导材料 75 WHOX<YJs  
5.2 定义布局设置 76 cDzb}W*UM  
5.3 创建波导 76 3&5b!Y  
5.4 修改输入平面 77 z*q+5p@~  
5.5 指定波导的路径 78 L<3+D
 
5.6 运行模拟 79 m
k^,{D  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ^,t@HN;gA  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 J7- vB",U  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 GCiG50Z=  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 9E8&~y  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 b SgbvnJ  
6.2 定义布局结构 89 aaw[ia_EL  
6.3 绘制并定位波导 91 bu<d>XR  
6.4 生成布局脚本 95
d!}oS<6  
6.5 插入和编辑输入面 97 E{e  
6.6 运行模拟 98 g6P^JW}.  
6.7 修改布局脚本 100 >;Vfs{Z(q  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 +kEM%z  
7 应用预定义扩散过程 104 d=8.cQL:E  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 a~a:mM>p  
7.2 定义布局设置 106 QRrAyRf[  
7.3 设计波导 107 ^Go,HiB  
7.4 设置模拟参数 108 jb,a>9]p  
7.5 运行模拟 110 dT% eq7=  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 jF j'6LT9/  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 izGU&VeB  
7.8 添加一个新的轮廓 111 @>.aQE  
7.9 创建上方的线性波导 112  U#K4)(C  
8 各向异性BPM 115 nTD%i~t~o  
8.1 定义材料 116 g-_=$#&{  
8.2 创建轮廓 117 G3+e5/0  
8.3 定义布局设置 118 :A!EjIL`#  
8.4 创建线性波导 120 %t!r pyD  
8.5 设置模拟参数 121 MN5}}@  
8.6 预览介电常数分量 122 ~TXu20c  
8.7 创建输入面 123 cn/&QA"  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 '[%Pdd]! E  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ~n) |  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 a9.255  
9.2 定义布局设置 130 7UGc2J  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 W2h4ej\s  
9.4 编辑输入平面 132 ;S$  
9.5 设置模拟参数 134 qC"`i}7  
9.6 运行模拟 135 K@%T5M4j  
10 电光调制器 138 bma.RCyY<  
10.1 定义电解质材料 139 );}M"W8  
10.2 定义电极材料 140 skan1wQ  
10.3 定义轮廓 141 hCF_pt+  
10.4 绘制波导 144 ("j;VqYUL  
10.5 绘制电极 147 dhxzW@'nIL  
10.6 静电模拟 149 C;/ONF   
10.7 电光模拟 151 &{glwVKV  
11 折射率(RI)扫描 155 $6J22m!S4n  
11.1 定义材料和通道 155 nvLdgu4P>  
11.2 定义布局设置 157 'nh2}  
11.3 绘制线性波导 160 :@P6ibcX  
11.4 插入输入面 160 !\d~9H%`B  
11.5 创建脚本 161 ^W%F?#ELN2  
11.6 运行模拟 163 qzA_ ~=g
 
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 3fpaTue|x  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 x7^VU5w#  
12.1 定义材料 165 k:j_:C&.  
12.2 创建参考轮廓 166 .o]I^3tfc  
12.3 定义布局设置 166 Vj1V;d
Hv  
12.4 用户自定义轮廓 167 \),f?f-m  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 i<>%y*+@  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 5{+2#-  
13.1 定义材料 173 8(y%]#n  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 L
Jb=9tp~  
13.3 定义晶圆 174 M=ag\1S&ZF  
13.4 创建器件 175 V4}jv7>A  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 8au Gz ,"  
13.6 定义电极区域 178 a'Odw2Q_  
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